|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Материаловедение №3 за 2012 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Содержание номера
Физические основы материаловедения
- Твердорастворная природа тугоплавких фаз внедрения. Часть I. Физическое обоснование (обзор) В. А. ЖИЛЯЕВ, д-р техн. наук (ИХТТ УрО РАН, г. Екатеринбург, e-mail: zhilyaev@ihim.uran.ru), 3
В статье обсуждается дискуссионный вопрос о природе тугоплавких фаз внедрения (ТФВ) — кубических (типа NaCl) карбидов и нитридов переходных металлов IV, V групп. Приводится ряд физических аргументов в пользу представления о твердорастворной природе ТФВ, об определяющей роли в них состояния Me–Me-связей, формирующих металлический каркас решетки. Сформулированы основные положения феноменологической модели, непротиворечиво описывающей природу ТФВ, характер существующих в них Me–Me- и Me–X-связей, их относительную прочность и закономерности изменения с составом.
Ключевые слова: материаловедение, тугоплавкие фазы внедрения, состав—структура—физическое свойство.
Структура и свойства материалов
- Влияние механоактивации на термические свойства порошковых смесей алюминия с политетрафторэтиленом А. И. МАЛКИН, д-р физ.-мат. наук, М. Р. КИСЕЛЕВ, канд. хим. наук, В. А. КЛЮЕВ, канд. физ.-мат. наук, Н. Н. ЛОЗНЕЦОВА, Ю. П. ТОПОРОВ, д-р хим. наук (Институт физической химии и электрохимии им А. Н. Фрумкина РАН, г. Москва, е-mail: yupt&rambler.ru), 10
Методом термогравиметрического анализа установлено, что предварительная механическая активация компонентов порошковой смеси алюминия с тефлоном приводит к существенному снижению температуры начала термодеструкции полимера и увеличению интенсивности химического взаимодействия между компонентами смеси.
Ключевые слова: механоактивация, порошковые смеси, термодеструкция, политетрафторэтилен.
- Механизм фасетирования наночастиц ГЦК-металлов Л. Е. Карькина, д-р физ.-матем. наук, И. Н. Карькин, Ю. Н. Горностырев (Институт физики металлов УрО РАН, г. Екатеринбург, e-mail: lidiya.karkina@imp.uran.ru), 15
Методом молекулярной динамики исследованы особенности фасетирования при нагреве наночастиц Ni, Al, Au. Установлено, что огранка наночастиц осуществляется путем коррелированного смещения больших групп атомов в плоскости октаэдра. Показано, что эти процессы аналогичны поверхностной диффузии n-меров с энергией активации, зависящей от их размера.
Ключевые слова: компьютерное моделирование, наночастицы, фасетирование, диффузия n-меров.
- Влияние дефектов на прочность субмикронного твердого сплава WC–8% Co–1% Сr3C2 М. И. ДВОРНИК, канд. техн. наук, А. В. ЗАЙЦЕВ,Т. Б. ЕРШОВА, канд. техн. наук (Институт материаловедения Хабаровского научного центра Дальневосточного отделения Российской академии наук, e-mail: secretar@im.febras.net), 19
В работе представлены исследования прочности на изгиб образцов субмикронных твердых сплавов WC — 8% Co — 1% Cr3C2, отличающихся содержанием дефектов. Содержание дефектов регулировали за счет изменения температуры спекания (1400 и 1350 °C) и за счет проведения дополнительной карбидизации в процессе нагрева. Такими методами были получены образцы субмикронного твердого сплава с объемным содержанием η-фазы от 0 до 6,5%; пористостью от 1,4 до 4% и объемным содержанием свободного углерода от 0 до 2%. Проведены анализы микроструктур образцов и их механических характеристик. Прочность и твердость партии образцов с минимальным содержанием дефектов достигла 1640 MПа и 90,5 HRA соответственно. Предложено описание взаимосвязи прочности и дефектности полученных образцов.
Ключевые слова: субмикронный твердый сплав, спекание, дефекты, прочность на изгиб.
Функциональные материалы
- Изменение оптических и магнитных свойств монокристаллов кремния после воздействия магнитного поля А. В. БРОДОВОЙ1, д-р физ.-мат. наук, С. Г. БУНЧУК2, А. З. ЕВМЕНОВА2, В. В. СКОРОХОД1, д-р техн. наук, проф., академик, В. П. СОЛНЦЕВ1, канд. техн. наук (1Институт проблем материаловедения им. И. Н. Францевича НАН Украины; 2 Институт физики полупроводников им. В. Е. Лашкарева НАН Украины, e-mail: S-bunchuk@mail.ru), 24
Работа посвящена экспериментальному исследованию оптических и магнитных свойств монокристаллов кремния с градиентом намагниченности. Градиент магнитной восприимчивости Si получен за счет создания пленки оксида на поверхности образцов. Показана возможность увеличения толщины пленки оксида и изменение магнитных свойств Si при использовании магнитного поля. Высказаны предположения о механизме, лежащем в основе трансформации физических свойств кристаллов кремния после их экспонирования в магнитном поле.
Ключевые слова: магнитное поле, экспозиция в магнитном поле, градиент намагниченности, оксид кремния.
- Композиционные материалы на основе активированного угля, мезопористого диоксида кремния и сплавов Cо(P), CoNi(P): синтез и магнитные свойства Л. А. ЧЕКАНОВА, канд. физ.-мат. наук, Е. А. ДЕНИСОВА, канд. физ.-мат. наук (Учреждение Российской академии наук Институт физики им. Л. В. Киренского Сибирского отделения РАН, г. Красноярск, e-mail: rauf@iph.krasn.ru), 28
Исследованы условия синтеза и магнитные свойства наноструктурированного ферромагнитного композитного материала на основе активированного угля, мезопористого диоксида кремния и сплавов Cо (P), CoNi (P).
Ключевые слова: наноструктурированные композиционные материалы, активированный уголь, мезопористый диоксид кремния, сплавы переходных металлов, магнитные свойства.
Материалы будущего
- Влияние пористой структуры нетканых иглопробивных материалов на их проницаемость А. В. ДЕДОВ, канд. техн. наук (Инновационный научно-технический центр «ПОИСК» г. Москва, e-mail: dedovs@rambler.ru), 33
Рассмотрены подходы к оценке пористой структуры волокнистых материалов. Исследована эффективность применения капиллярной модели пористости и разработанных на ее основе моделей для прогнозирования проницаемости материалов. Предложена модель, исключающая необходимость экспериментального определения проницаемости воздуха и воды.
Ключевые слова: иглопробивной нетканый материал, проницаемость воды и воздуха, пористая структура.
Современные технологии
- Повышение эффективности фоторазложения воды на неорганических полупроводниках: допирование, металлические наночастицы и квантовые точки (обзор) В. А. ОГАРЕВ, д-р хим. наук, В. М. РУДОЙ, канд. хим. наук, О. В. ДЕМЕНТЬЕВА, канд. хим. наук (ИФХЭ им. А. Н. Фрумкина РАН, г. Москва, e-mail: vadim_ogar@mail.ru), 37
Представлен обзор современного состояния исследований в области получения водорода фотоэлектрохимическим способом с использованием неорганических полупроводников и солнечной радиации. Основное внимание сконцентрировано на достижениях по увеличению эффективности фоторазложения путем модифицирования полупроводников катионным и анионным допированием и созданием композиций на основе металлических наночастиц и квантовых точек.
Ключевые слова: водород, фотоэлектрохимическое разложение, неорганические полупроводники, солнечная энергия, допирование, наночастицы, квантовые точки.
Наноструктуры и нанотехнологии
- Особенности синтеза нанопорошков нитрида титана в плазменной среде дугового разряда низкого давления А. В. УШАКОВ1, канд. техн. наук, И. В. КАРПОВ1, канд. техн. наук, А. А. ЛЕПЕШЕВ2 д-р техн. наук, проф. (1Сибирский федеральный университет, г. Красноярск; 2Kрасноярский научный центр СО РАН, г. Красноярск, e-mail: sfu-unesco@mail.ru), 48
Рассмотрен способ получения нанопорошка TiN в плазме дугового разряда низкого давления в среде азота. Изучено влияние давления газа на дисперсность нанопорошка. Показано, что при повышении давления до 10 Па частицы имеют нанометровый размер и узкий гранулометрический состав.
Ключевые слова: нитрид титана, дуговой разряд низкого давления, нанопорошок, давление газовой смеси.
- Влияние поверхностного модифицирования на спектральные характеристики нанопорошков оксида цинка С. И. МИЛЯЕВА, Д. В. КУЗНЕЦОВ, канд. техн. наук, Д. С. МУРАТОВ, А. Г. ЮДИН, М. А. КОСТИЦЫН, Ф. С. СЕНАТОВ, В. В. ЧЕРДЫНЦЕВ, канд. техн. наук. (Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Национальный исследовательский технологический университет „МИСиС“», г. Москва, e-mail: s-milyaeva@misis.ru), 52
В рамках работы проведены исследования влияния поверхностного модифицирования наночастиц оксида цинка кремнийорганическими соединениями (силанами) на показатели стабильности их коллоидов и их оптические свойства. Предложены методики модифицирования нанопорошка и контроля свойств образующегося мономолекулярного слоя. С использованием методов ИК-Фурье спектроскопии и спектрофотометрии установлено положительное влияние силанирования на оптические свойства коллоидов нанопорошков оксида цинка и их стабильность. Разработанные нанодисперсные функционализированные системы даже при крайне низких концентрациях интенсивно поглощают ультрафиолет и прозрачны в оптическом диапазоне, благодаря чему в перспективе могут быть использованы в качестве новых высокоэффективных модификаторов — УФ-фильтров полимеров и косметической продукции.
Ключевые слова: нанопорошки, силанирование, оксид цинка, наночастицы, ультрафиолетовое излучение, силан, спектры пропускания, функционализация поверхности, функциональные наноматериалы.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|